Совершенствование технологии непрерывной прокатки круглой стали в блоках с групповым приводом на основе результатов моделирования межклетевых натяжений

• Автор: Моторыгин, Матвей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОКАТКИ СОРТОВОЙ СТАЛИ И КАТАНКИ
1.1.Современные станы для производства катанки
1.2.Проблемы технологии прокатки на станах с групповым приводом
1.3.Методы математического моделирования непрерывной прокатки
1.4.Выводы и задачи исследования
2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОКАТКИ НА СТАНЕ С ГРУППОВЫМ ПРИВОДОМ
2.1. Совершенствование модели расчёта межклетевых натяжений при
непрерывной прокатке в блоке клетей с групповым приводом
2.2.Аналитическое определение технологических коэффициентов,
учитывающих влияние возмущений на параметры непрерывной прокатки на станах с групповым приводом
2.3.Саморегулирование процесса непрерывной прокатки
2.4.Исследование влияния различных факторов на межклетевые натяжения
2.5.Вывод ы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА КАЛИБРОВ
БЛОКА
3.1 .Экспериментальная установка
3.2.Методика проведения исследования
3.3.Обработка и анализ результатов
3.4.Выводы
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЁТА РАЦИОНАЛЬНЫХ НАСТРОЕЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ НЕПРЕРЫВНОГО СТАНА
4.1.Методика расчёта рациональной калибровки валков чистового блока с
групповым приводом с учётом межклетевых натяжений
4.1.1. Исходные данные
4.1.2. Распределение коэффициентов вытяжки и расчет ориентировочного скоростного режима прокатки
4.1.3. Выбор систем калибров и составление схемы калибровки
4.1.4. Расчёт формоизменения металла
4.1.5. Расчёт и корректировка межклетевых натяжений
4.1.6. Температурный режим прокатки
4.1.7. Расчёт энергосиловых параметров прокатки
4.1.8. Проверка ограничений и корректировка калибровки валков
4.2.Пример использования алгоритма для расчёта рациональной калибровки валков
4.3.Вывод ы
5. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРОМЫШЛЕННОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
НА СТАНЕ 170 ОАО «ММК» РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА УГЛЕРОДИСТОЙ
КАТАНКИ
5.1.Характеристика и анализ работы стана
5.2.Анализ калибровки стана 170. Выявление недостатков
5.3.Расчёт рациональных настроечных параметров чистового блока непрерывного стана 170 ОАО «ММК»
5.4.Анализ действующей калибровки чистового блока стана 170 ОАО «ММК»
5.5.Оценка экономической эффективности разработанной калибровки
5.6.Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Задачи развития производства сортового проката традиционно связаны с увеличением производительности и получением требуемых профилей и размеров с высокой точностью. Требования потребителей к качеству и точности готовой продукции непрерывно повышаются, и удовлетворять их на станах традиционной конструкции становится всё сложнее. Хотя доля сортового проката в общем объёме производства проката постоянно уменьшается, его среднегодовой выпуск остаётся на постоянном уровне, а катанки и мелкосортной стали заметно возрастает.
Основной тенденцией развития производства сортовой стали и катанки является повышение скорости прокатки до 100 м/с и более, а также применение блоков чистовых клетей с групповым приводом. Общий привод клетей с заданными конструкцией блока постоянными передаточными числами от электродвигателя к валкам определяет режим натяжений между клетями при прокатке. Натяжения влияют на размеры готовой продукции, нагрузки узлов блока и устойчивость процесса прокатки. Процесс высокоскоростной прокатки в блоках с групповым приводом требует тщательной настройки клетей блока, которая обеспечила бы минимально возможные натяжения в межклетевых промежутках в течение длительного времени. В связи с этим необходима разработка математической модели расчёта межклетевых натяжений в блоках клетей с групповым приводом, которая учитывала бы как можно большее число возмущающих факторов, таких как влияние массовых сил, колебание размеров раската, скорости деформации и т.д. На основе модели необходимо разработать такую калибровку валков и режим обжатий в блоке с групповым приводом, которые обеспечивали бы значение межклетевых натяжений в допустимых пределах в течение максимально возможного времени.
Целью исследования является разработка методики расчёта рациональной калибровки валков блока с групповым приводом, обеспечивающей значение

Общий привод клетей с заданными конструкцией блока передаточными числами от электродвигателя к валкам определяет режим натяжений в раскате между клетями блока при прокатке. Несмотря на то, что продольные усилия в раскате оказывают существенное влияние на энергосиловые параметры, заполнение калибров металлом, загрузку клетей, стабильность процесса и точность готовой катанки, расчеты параметров прокатки и калибровки валков до настоящего времени выполнялись без учета продольных усилий.
Математическая модель процесса непрерывной прокатки в чистовом блоке с групповым приводом основана на работах А.П. Чекмарёва [15, 23, 61] с учётом действия массовых сил на технологические параметры, входящие в уравнение константы стана. Математическая модель процесса прокатки в чистовом блоке строится на основе следующих положений [22-23]:
1.Чистовой блок рассмотрен как единый агрегат, в котором взаимодействие между клетями осуществляется через прокатываемую полосу.
2.Все клети чистового блока имеют общий привод и жёстко кинематически связаны, частота вращения валков постоянна и определяется общим передаточным отношением от электродвигателя к валкам данной клети.
3.Рассматривается установившийся процесс прокатки, поэтому скорость полосы на выходе из предыдущей клети принимается равной скорости входа полосы в последующую клеть, при этом полоса между клетями рассматривается как абсолютно твёрдое тело.
4.Изменение натяжения в каком-либо промежутке практически мгновенно передаётся во все промежутки блока.
5. Реакция клети блока на возмущение складывается из приращения размеров полосы и опережения на выходе из клети.
В основу вывода уравнений для расчета натяжений между клетями блока положен закон постоянства секундных объемов при непрерывной прокатке:
Мі = У2А2 = Мі = с,
где і - номер клети, С - константа прокатки.
После его дифференцирования, получим: